螺旋起重器设计说明书.docx
《螺旋起重器设计说明书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《螺旋起重器设计说明书.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
螺旋起重器设计说明书
机械设计
设计说明书
学院：
机械工程学院
学号：
15011227
姓名：
徐迎
一、螺旋起重器的结构和功能1
二、设计目的1
三、设计内容2
四、设计要求2
五、材料选择2
六、设计计算2
1、螺旋副的耐磨性2
2、工作圈数校核2
4、螺杆的强度校核3
5、螺母螺纹牙强度校核3
6、螺杆稳定性校核4
七、结构设计5
1、螺杆设计5
2、螺母设计5
3、托杯设计7
4、设计手柄长度7
6、其他零件的选择8
八、螺旋起重器的效率计算9
参考资料10
螺旋起重器设计说明书
一、螺旋起重器的结构和功能
螺旋起重器是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。
下图为采用滑动螺旋的起
重器结构。
图中，螺杆与螺母组成螺旋副，螺母与底座固定连接，紧定螺钉提高了连接可靠
性。
托杯直接顶住重物，当转动手柄时，螺杆边转动边上下移动使托杯托起重物上下移动，达到起升重物的目的。
这种螺旋起重器结构简单，容易制造，易于自锁。
其主要缺点是摩擦阻力大，传动效率
低（一般为30%〜40%）,磨损快，寿命低，传动精度低。
螺旋起重器一般垂直布置，在起重时螺杆受压，因此都做成短而粗，起升高度不宜太大。
螺母作为起升时的支撑件，常做成整体结构。
螺旋起重器应有可靠的自锁性能，以保证螺杆和重物在上升下降过程中能可靠地停留在任意一个位置而不会自行下降。
螺杆一般采用梯形牙，右旋，单线螺纹。
当起重量较大时，为减小摩擦阻力，操作省力，可在托杯的下部安放一个推力轴承。
二、设计目的
1.明确螺旋起重器的设计方法与步骤；
2.初步了解机械设计的一般方法与步骤；
3.为课程设计打基础。
二、设计内容
1.根据强度和结构要求决定螺旋起重器的各部分尺寸;
2.绘制螺旋起重器的装配图；
3.整理设计计算说明书。
四、设计要求
方案序号
起重量Q（KN）
起重局度L（mm）
22
70
200
五、材料选择
F=70KN
=1.5
螺杆材料:
55号钢
螺母材料：
ZCuAl10Fe3
六、设计计算
1、螺旋副的耐磨性
FF
p—p
Ad2hu
选取梯形螺纹：
d20.8
F=70KN
=1.5
p=25Mpa
h=0.5P
0.870000.1.525
=34.56mm
p=25Mpa
h=0.5P
螺杆尺寸：
d=44mm
d2=38mmd1=31mmP=12
螺母尺寸：
D=45mm
D2d2=38mm
D1=31mm
H=57mm
U=5（圈）
工作圈数合格
根据表3-7、3-8选择的螺杆尺寸：
d=44mmd2=38mmd〔=31mmP=12
H=d2=1.538=57mm
螺母尺寸：
D=45mmD2d2=38mmDi=31mm
2、工作圈数校核
U—=—=4.755（圈）V10（圈）
P12
.••校验合格
3、螺旋副的自锁性校核
自锁条件：
v
arctan-^arctan12=5.73
d238
varctanfarcta^^=5.9
coscos15
f=0.1
=15°
f=0.1=15°
5.73
V.••校核合格
v5.9
4、螺杆的强度校核
自锁性合格
ca
F2
2
4T
di
3-5
900
—=225Mpa
=225Mpa
T=273N•M
A=—d12
4
-42
32-4
31103=7.5510mm
ca=123Mpa
TFtan
d2
70000
tan5.735.9
3810-3
强度合格
=273N•M
ca
一4：
7000027.5510、
2
c427330.031
=123Mpa
cav
•••强度合格
5、螺母螺纹牙强度校核
（1）
=30-40Mpa
螺纹牙危险截面上的剪切强度条件:
Dbu
=12.7Mpa
b=0.65P=7.8
u=5
剪切强度合格
=30-40Mpa
70000
457.85
=12.7Mpa
剪切强度合格
（2）螺纹牙危险截面上的弯曲强度条件:
6F1
Db2u
:
Dd24538
1=3.5mm
22
=40-60Mpa
6700003.5
457.825
=34.2Mpa
vb
弯曲强度合格
6、螺杆稳定性校核
B=1.4d
l=B+L+H=1.4d+200+57=290.1mm
22
Id131
I——=7.75mm
A44
ul2290.1
s—=74.86>40
I7.75
..•需要校核稳定性
稳定性校核条件：
Fcr
&——SSSs取3.5-5.0为合格
E2.06105Mpa
44
:
d143144
I=45333.23mm
64
b=40-60Mpa
=34.2Mpa
弯曲强度合格
l=290.1mm
I=7.75mm
E2.06105Mpa
.4
I=45333.23mm
Fcr=273.8KN
Ssc=3.9
稳定性合格
Fcr
Fcr
SSc——
F
273.8
70
=3.9
22.0610545333.23
2=273.8KN
2290.1
SC介于3.5-5.0之间，稳定性合格
七、结构设计
1、螺杆设计
d=44mm
1i0.6254427.5mm
L'=L+H+30
=200+57+30=287mm
D280476mm
D328mm
D480mm
2、螺母设计
（1）外径设计：
1.3Q
22
D2d2
4
0.83b33.2~49.8Mpa
41.5Mpa
1.370004442
41.5
D2
D68.76mm
D70mm
（2）螺母凸缘高度：
h19mm
3
（3）螺母凸缘外径：
Di1.3~1.4D
Di1.35D1.357094.5mm
（4）强度校核：
700004
~Z2"""2
94.52702
22.1Mpa
p1.8~259.76~99.6Mpa
Q
D12D2
4
HhdDD1
57mm
19mm
44mm
70mm
94mm
4、设计手
（1）选取
（2）手柄
T柄FpIp
T1:
螺旋副间的摩擦力矩
d2
TiFtan273NM2
T2:
托杯与轴端支承面的摩擦力矩
柄长度
手柄材料为
长度
托杯材料：
Q235
D5108mm
托杯高72mm
手柄材料:
Q235
Q235
手柄长度910mm
手柄直径：
25mm
182NM
8mm
十D3D2Ff
T2
428760.1704T柄TiT2
T柄455NM
因为起重量为70KN,所以Fp取500N
910mm
T柄237182
Ip一
Fp500
（3）手柄直径
Fp
dp3
ip
32
dp
20091032
120
dp
24.9mm
dp
25mm
5、底座设计
Di'
Di4mm98mm
Di'
29816114mm
D6
231mm
470000*2s’
952231
8mm
D1'98mm
D1'2114mm
L座307mm
D795mm
D6231mm
L'2028720307mm
D6
'4FD72
p木
D下挡d544549mmh15mm
D下挡49mmh15mm
（3）螺杆顶部挡块设计
D顶〉D3
D328mm
D顶34mm
D328mm
D顶34mm
S12AQS7012840A22T柄24552858.85A—100%29.4%A参考资料
[1]濮良贵，陈国定，吴立言.机械设计（第九版），高等教育出版社，2016.
[2]吴宗泽，高志，罗生国，李威.机械设计课程设计手册（第四版），高等教育出版社，2013.
[3]张惠云，范竞芳.机械制图，机械工业出版社，2015.
升级会员 